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中国电气工程学报【2020年第11期】

  • ID:275016
  • 浏览:326
  • 学科:文化科学
  • 更新时间:2021-06-10 09:09:07
  • 期刊: 中国电气工程学报
内容简介
《中国电气工程学报》由中国机械工业联合会主管,机械工业信息研究院主办。杂志主要刊登电力工程等方面的文章。

人工智能技术在电气自动化控制中的应用

2021-06-10 09:11:08 文化科学 郑立勇
资料简介

摘要:随着我国经济体制改革的不断深入,信息化水平得到显著提高。在多个领域专业学者的研究探索下,人工智能技术获得了巨大突破。在工业工程领域,引入人工智能技术,将其与电气自动化有效融合,大大缩减了作业人员的工作压力,简化作业流程,提高生产的精度和效率。基于人工智能技术,能够给实现电气设备的自动化控制与管理,而且还可以对作业全过程进行实时监控,如果发生故障问题,可以及时采取相关措施,减少经济损失。鉴于此,本文主要分析人工智能技术在电气自动化控制中的应用。

人工智能技术在电气自动化控制中的应用

郑立勇

开滦集团钱家营矿业分公司,河北唐山 063000

摘要:随着我国经济体制改革的不断深入,信息化水平得到显著提高。在多个领域专业学者的研究探索下,人工智能技术获得了巨大突破。在工业工程领域,引入人工智能技术,将其与电气自动化有效融合,大大缩减了作业人员的工作压力,简化作业流程,提高生产的精度和效率。基于人工智能技术,能够给实现电气设备的自动化控制与管理,而且还可以对作业全过程进行实时监控,如果发生故障问题,可以及时采取相关措施,减少经济损失。鉴于此,本文主要分析人工智能技术在电气自动化控制中的应用。

关键词:人工智能技术;电气自动化;应用

中图分类号:TU756 文献标识码:A

1.引言

在19世纪英国著名物理学家、化学家法拉第,经过无数次的实验分析后,终于发现电磁感应定律,并在此基础上研发出电动机、发电机等多种电气设备,对于人类文明的发展做出了巨大贡献,这也标志着社会正式进入电气文明时代。随着科学技术的发展,电气技术不断的融合创新,一次次在现有的基础上进行优化完善,在融入信息化技术和计算机技术以后,实现了电气自动化控制,加速工业化的发展进程。

2.人工智能技术的概念

人工智能的概念早在20世纪就被提出来了,经过这几十年的发展,人工技术在目前的科技等领域上面已经占有很大的比例,取得了很大的成就,目前各个国家都在积极钻研人工智能技术。人工智能技术如此火热,主要原因是其应用的范围非常广泛,在各个行业和领域都可以看到人工智能的影子。人工智能是通过专家系统、神经网络和模糊控制来控制的,对人工智能的研究主要体现在它的感知、思维和行为上,给机器赋予“人”的思维和动作。人工智能技术可以使人更好地利用机械,提高电气化自动的控制,但是,人工智能技术虽然模仿人类的智能,却不能超越人类的智能,完全取代人类的作用。人工智能技术应用的主要目的是方便人类,代替人去做一些简单而繁琐的工作,不仅可以提高工作效率,还可以保证工作的质量。

3.电气自动化控制系统中应用人工智能化技术的意义

电气自动化控制领域中,引入人工智能技术是为了进一步提升电气自动化产品的质量,在节约资源的基础上保证安全生产。实际工业生产的过程中,受到多方面因素的影响,有各种各样的问题存在,运用传统方式无法达到电气化控制的效果,这时人工智能技术的运用就发挥了重要作用。一些生产系统在执行操作的过程中会根据产品的特点改变操作,但常常面临重重阻碍和问题,人工智能技术的运用能够处理相关问题。实际的生产系统运行中,会出现大量的模糊信息,传统控制系统无法对这部分信息进行有效利用,造成了严重的资源浪费。人工智能技术支撑下的控制系统,能够分析模糊信息中的有用信息,预防电气自动化系统的随机性故障,作出紧急且有效的处理。

4.人工智能技术在电气自动化控制中的应用

4.1.在电气故障诊断中的应用

在电气自动化控制中电气控制是最为核心的环节,人工智能技术的应用能够提升控制效率与精度,且能够应对庞大的信息数据以及复杂的工作流程。模糊控制是基于人工智能技术下的常用电气控制技术之一。模糊控制是基于模糊推理与模糊语言理论而形成的控制形式,结合计算机技术形成闭环结构的控制系统。其结构核心为基于人工智能技术的模糊控制设备,这也是模糊控制与其他控制方式差别之处。模糊控制系统结构分为模糊控制器、输入/输出接口、执行机构、控制对象以及测量设备。其中,控制对象的容纳范围十分广泛,不论是确定、模糊,单变量、多变量,定常、时变,线性、非线性均可以作为控制对象。

无法精准建立数学模型的对象更加适合应用模糊控制技术;执行机构不仅可以使用直流电动机、步进电动机等,还可以使用气动调节阀、液压阀等;模糊控制器则是模糊控制技术的核心元件,是一种应用模糊知识标识与规则推理的控制设备;输入/输出接口在模糊控制系统中由于大多数控制对象的控制量与可观测状态为模拟量,模糊控制系统也需要使用A/D转换设备。在模糊控制系统中还需要配备适用于模糊逻辑处理的结构,该结构可被认为是输入/输出接口。除了模糊控制形式外,专家控制、神经网络控制都是基于人工智能技术下的电气自动化控制形式。如专家控制基于专业理论技术,结合专业生产经验,对电气自动化进行的一种智能控制。主体构成由知识库与推理机制,通过对知识的组织排列,根据一定策略选择合适的规则进行推理,以实现对对象的控制。专家控制较为灵活,能够适应对象特性与环境的改变。基于专家控制形式,系统能够在偏差较大、非线性的环境下安全稳定地开展工作,鲁棒性强。

4.2.在日常操作中的应用

如今,我国经济建设蓬勃发展,工业领域快速向前推进,电气行业和生活紧密相连,人们在生产生活中对于电气系统的需求与日提升,其中,在电气设备的操作方面,由于操作过程要求严格遵守相应的制度规范,且操作内容专业性较强,所以人工操作时容易出现误操作的情况,严重时会导致系统崩溃,造成较大的损失。在日常操作中采用AI技术,通过运行的计算机程序执行工作,可以向操作人员展示直观的设备接线图示,对于结构复杂的自动化设备能够实现自动化调试,也能够解决设备接线较多的问题,简化接线结构,实现电气生产过程的优化,具有操作简单的优势,方便工作人员调节设备,可以通过鼠标、键盘以及手势等形式完成指令的输入。

4.3.在电气自动化管理中的应用

(1)应用于电气自动化设计。在电气自动化设计中应用AI技术,能够提升其设计水平,在大大提高工程项目的效率的同时,较大程度的保证智能化的应用。电气自动化设计具有复杂和烦琐的特点,对于设计人员的知识储备和专业性要求比较高,且在设计工作中耗费的人力和物力较多。应用AI技术能够根据实际需求来设计针对性的算法,通过在软件中导入设备等参数,更加快速有效的分析和处理系统运行过程中出现的大量数据,对于运行效果进行模拟,减少成本投入,进一步优化设备分布等设计方案,根据设计中不足及时进行调整,提高电气设计的精确度和效率,达到预期的质量要求。

(2)建立中央控制智能系统。现阶段的工厂管理模式不能完全实现智能化控制,有待进一步完善,应用AI技术建立中央控制智能系统,应用云计算等新型平台,实时把握生产过程的情况和状态,能够在生产的各个环节让设备发挥最大的功效,呈现出良好的运行状态。例如实时收集运行的模式和状况,反馈结果后通过计算,对于自动化控制路线给出最佳建议,从而提高运行质量,同时增加监督以及管理工作的效率,实现动态管理,完善管理体系和资源配置,解决管理难的问题。

5.结束语

人工智能在电气工程自动化中的应用为人们带来了很大的便利,人工智能的电气自动化技术具有无须人工操作、控制模型、受外界影响因素小、相关参数便于调节、有较高的准确性等优点,在一定程度上提高了电气工程的工作质量和效率。但目前人工智能技术在电气工程领域仍处于起步阶段,还需进一步完善,从而促进我国电气工程更好地发展。

参考文献:

[1]刘奇巍.人工智能技术在电气自动化控制中的运用[J].科技创新与应用,2020(30):161-162.

[2]杨霞,刘璐璐,摆小军.人工智能技术在电气自动化控制中的应用[J].集成电路应用,2020,37(09):120-121.

[3]王亚萍,孙丽萍,杨景超,高辰.人工智能技术在电气自动化控制中的应用[J].计算机产品与流通,2020(07):75.